package com.study.algorithm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

/**
 * 【大胆假设，小心求证】
 * 学习感悟：
 *    对于算法学习，由于有的时候通过代码和文字并不能直接理解算法，所以目前觉得比较有效的方式是多画图，
 *    通过图解的方式逐步在草纸上画出算法的执行细节，从而揣摩并理解算法背后的思想。
 * @author jeffSheng
 * 2019年1月21日
 */
public class SortAlgorithm {

	public static void main(String[] args) {
//		System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
//		System.out.println(Integer.MIN_VALUE);
//		System.out.println(reverse(123456789));
//		System.out.println("abcdc".indexOf("a"));//0
//		System.out.println(Arrays.toString(sortStrByOtherStr("caeb","adcbe")));
//		int[] a = {9,8,7,6,5,4,3,2,1};
//		QuickSort(a,0,8);
//		a = simpleMapPaoSort(a);
//		a = realMapPaoSort(a);
//		a = simpleSelectSort(a);
//		a = insertSort(a);
//		a = shellSort(a);
//		a = heapSort(a);
//		System.out.println(Arrays.toString(a));
		  ArrayList<String> teams = new ArrayList<String>(Arrays.asList("t1", "t2", "t3"));
    	  combine(teams, new ArrayList<String>(), 2);
	}

	/**
	 * 反转整数
	 * @param x
	 * @return
	 */
	 public static  int reverse(int x) {
	        int rev = 0;
	        while (x != 0) {
	            int pop = x % 10;
	            x /= 10;
	            if (rev > Integer.MAX_VALUE/10 || (rev == Integer.MAX_VALUE / 10 && pop > 7)) return 0;
	            if (rev < Integer.MIN_VALUE/10 || (rev == Integer.MIN_VALUE / 10 && pop < -8)) return 0;
	            rev = rev * 10 + pop;
	        }
	        return rev;
	    }
	 
	
        
        /**
         * 删除排序数组中的重复项，返回新数组长度
         * @param nums
         * @return
         */
        public int removeDuplicates(int[] nums) {
            if (nums.length == 0) return 0;
            int i = 0;
            for (int j = 1; j < nums.length; j++) {
                if (nums[j] != nums[i]) {
                    i++;
                    nums[i] = nums[j];
                }
            }
            return i + 1;
        }


        
        
       /**
        * 实现简单的比较交换排序功能
        * @param a
        * @return
        */
       public static int[] simpleMapPaoSort(int[] a){
    	   for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    		   for (int j = i+1; j < a.length; j++) {
    			   if(a[i]>a[j]){
    				   int temp = a[i];
    				   a[i] = a[j];
    				   a[j] = temp;
    			   }
    		   }
    	   }
    	   return a;
       }
       
       /**
	        * 真正的冒泡排序
	        *    思想：通过从后往前两两比较，将最小的数浮动到顶部
        * @param a
        * @return
        */
       public static int[] realMapPaoSort(int[] a){
    	   for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    		   for (int j = a.length-2; j >=i; j--) {
    			   if(a[j] > a[j+1]){
    				   int temp = a[j];
    				   a[j] = a[j+1];
    				   a[j+1] = temp;
    			   }
    		   }
    	   }
    	   return a;
       }
       
       /**
        * 冒泡改进：
        * 如果某次循环之后，发现没有发现任何的数据交换说明后边的数据已经有序了
        * @param a
        * @return
        */
       public static int[] realSuperMapPaoSort(int[] a){
    	   boolean hasSwap = false;
    	   for (int i = 0; i < a.length && hasSwap; i++) {
    		   for (int j = a.length-2; j >=i; j--) {
    			   if(a[j] > a[j+1]){
    				   int temp = a[j];
    				   a[j] = a[j+1];
    				   a[j+1] = temp;
    				   hasSwap = true;
    			   }
    		   }
    	   }
    	   return a;
       }
       
       /**
        * 选择排序
        * 顺序表的简单选择排序
        * 思想：将数组第一位i=0当做最小值的下标，依次比较后边的其他值，如果其他值小于这个最小值，则将这个其他值的下标作为最小值的下标，通过每轮的比较得出每一轮中的最小值下标
        * 然后将初始最小值和当前最小值交换顺序，i++往后进行下一次迭代
        * 
        * @param a
        * @return
        */
       public static int[] simpleSelectSort(int[] a){
    	   for (int i = 0; i < a.length; i++) {
    		   int min = i;
    		   for (int j = i+1; j < a.length; j++) {
    			   if(a[min]>a[j]){
    				   min = j;
    			   }
    		   }
    		   if(min!=i){
    			   int temp = a[i];
				   a[i] = a[min];
				   a[min] = temp;
    		   }
    	   }
    	   return a;
       }
       
       /**
        * 插入排序
        * 直接插入排序
        *    经过对比，将a[i]插入到合适的位置：大值往后移一位，小值插空位
        * @param a
        * @return
        */
       public static int[] insertSort(int[] a){
    	   for (int i = 1; i < a.length; i++) {
    		   if(a[i-1]>a[i]){
    			   int temp = a[i];
    			   int j; 
    			   for (j = i-1; j>=0 && a[j] > temp; j--) {
    				   a[j+1] = a[j];
    			   }
    			   a[j+1] = temp;
    		   }
    	   }
    	   return a;
       }
       
       /**
        * 希尔排序，改进了直接插入排序
        * @param a = {9,8,7,6,5,4,3,2,1}
        * @return
        */
       public static int[] shellSort(int[] a){
	    	int increment = a.length; 
	    	do {
	    		increment = increment/3+1;
	    		for (int i = increment; i < a.length; i++) {
					if(a[i]<a[i-increment]){
						int j;
						int temp = a[i];//将a[i]暂存到临时变量中
						for (j = i-increment; j>=0 && temp < a[j]; j-=increment) 
							a[increment+j] = a[j];
						a[increment+j]=temp;
					}
				}
			} while (increment > 1);
    	   return a;
       }
       /**
        * 堆排序：基于二叉完全树的简单选择排序
        * @param a
        * @return
        */
       public static int [] heapSort(int[] a){
    	   for (int i = a.length/2; i >= 0; i--) {
    		   heapAdJust(a, i, a.length-1);
    	   }
    	   for (int i = a.length-1; i>=0; i--) {
    		   int temp = a[0];
    		   a[0] = a[i];
    		   a[i] = temp;
    		   //调整第一个元素到第i-1个元素为大顶子堆
    		   heapAdJust(a, 0, i-1);
    	   }
    	   return a;
       }
       public static void heapAdJust(int[] a, int s,int m){
    	   int temp,j;
    	   temp = a[s];
    	   for (j = 2*s+1; j<=m; j*=2) {
    		   if(j<m && a[j] < a[j+1]){
    			   ++j;
    		   }
    		   if(temp>=a[j]){
    			   break;
    		   }
    		   a[s] = a[j];
    		   s = j;
    	   }
    	   a[s] = temp;
       }
       
       public static int QuickPartition(int[] a, int low, int high) {
           int x = a[low];
           while (low < high) {
               while ((low<high) && a[high] >= x){
               	high--;
               }
               a[low] = a[high];

               while ((low<high) && a[low] <= x){
               	low++;
               }
               a[high] = a[low];               
           }
           a[low] = x;
           return low;
       }
       
       /**
        * 快速排序的思想：不断迭代子序列，使得其中一个值处于一个左边都比它小，右边都比它大的位置
        * @param a
        * @param low
        * @param high
        */
      public static void QuickSort(int[] a, int low, int high) {
           if (low < high) {
               int temp = QuickPartition(a, low, high);
               QuickSort(a, low, temp - 1);
               QuickSort(a, temp + 1, high);
           }
       }
      
      
      /**
       * 归并排序算法, a是数组，n表示数组大小
       * @param a
       * @param n
       */
      public static void mergeSort(int[] a, int n) {
        mergeSortInternally(a, 0, n-1);
      }
      
      // 递归调用函数
      private static void mergeSortInternally(int[] a, int p, int r) {
        // 递归终止条件
        if (p >= r) return;

        // 取p到r之间的中间位置q,防止（p+r）的和超过int类型最大值
        int q = p + (r - p)/2;
        // 分治递归
        mergeSortInternally(a, p, q);
        mergeSortInternally(a, q+1, r);

        // 将A[p...q]和A[q+1...r]合并为A[p...r]
        merge(a, p, q, r);
      }
      
      private static void merge(int[] a, int p, int q, int r) {
    	    int i = p;
    	    int j = q+1;
    	    int k = 0; // 初始化变量i, j, k
    	    int[] tmp = new int[r-p+1]; // 申请一个大小跟a[p...r]一样的临时数组
    	    while (i<=q && j<=r) {
    	      if (a[i] <= a[j]) {
    	        tmp[k++] = a[i++]; // i++等于i:=i+1
    	      } else {
    	        tmp[k++] = a[j++];
    	      }
    	    }
    	    // 判断哪个子数组中有剩余的数据
    	    int start = i;
    	    int end = q;
    	    if (j <= r) {
    	      start = j;
    	      end = r;
    	    }
    	    // 将剩余的数据拷贝到临时数组tmp
    	    while (start <= end) {
    	      tmp[k++] = a[start++];
    	    }

    	    // 将tmp中的数组拷贝回a[p...r]
    	    for (i = 0; i <= r-p; ++i) {
    	      a[p+i] = tmp[i];
    	    }
    	  }
      
      

      	
      	/**
      	 *  从n=3的数列中选出m=2的组合方式
          * @Description:	使用函数的递归（嵌套）调用，找出所有可能的队伍组合
          * @param teams- 目前还剩多少队伍没有参与组合，result- 保存当前已经组合的队伍
          * @return void
          */
      	
          public static void combine(ArrayList<String> teams, ArrayList<String> result, int m) {
          	
          	// 挑选完了 m 个元素，输出结果
          	if (result.size() == m) {
          		System.out.println(result);
          		return;
          	}
          	
          	for (int i = 0; i < teams.size(); i++) {
          		// 从剩下的队伍中，选择一队，加入结果
          		ArrayList<String> newResult = (ArrayList<String>)(result.clone());
          		newResult.add(teams.get(i));
          		
          		// 只考虑当前选择之后的所有队伍
          		ArrayList<String> rest_teams = new ArrayList<String>(teams.subList(i + 1, teams.size()));
          		
          		// 递归调用，对于剩余的队伍继续生成组合
          		combine(rest_teams, newResult, m);
          	}
          	
          }




}
